中國科學院金屬研究所瀋陽先進材料研發中心

中國科學院金屬研究所瀋陽先進材料研發中心，主要從事航空航天發動機用高溫結構材料的合金設計、製備工藝、微觀結構和使役性能等方面的研究工作。

基本介紹

• 公司名稱：中國科學院金屬研究所瀋陽先進材料研發中心
• 總部地點：廣州市珠江新城
• 成立時間： 2011年5月1日
• 公司口號：厚德載物、以人為本

高溫合金研究部

簡介

主要從事航空航天發動機用高溫結構材料的合金設計、製備工藝、微觀結構和使役性能等方面的研究工作，研究開發了K417、K417G、K438、K441、K640S、DZ17G、DZ38G、DZ125L、DZ40M、GH135、GH35A、GH761、DD8、DD98等一系列鑄造、變形、定向凝固和單晶高溫合金，以及真空精鑄、定向凝固、單晶生長和電磁離心鑄造等多種材料製備工藝，研究成果在航空、航天、艦船、能源和石化等領域廣為套用。研究部以承擔國家重大攻關項目為主體，保持基礎理論和套用研究均衡發展。幾十年來，有20多項研究成果榮獲國家、中科院和省（部、委）級獎勵。其中“某發動機渦輪空心葉片研製”項目榮獲國家科技進步一等獎，“低偏析高溫合金製備技術”項目榮獲國際材料協會授予的“實用材料創新獎（Innovations in Real Materials Award）”。擁有各種規格的真空感應熔煉爐（5~500kg）、定向凝固爐（5~20kg）、型殼和型芯製備生產線以及高溫力學性能試驗機等設備。

研究隊伍

高溫合金研究部有中國工程院院士1名，研究員10名，副研究員8名，中、初級人員24名，博士和碩士研究生50餘名

研究部主任：孫曉峰　副主任：樓琅洪

主要研究方向

鑄造高溫合金（多晶鑄造、定向凝固和單晶高溫合金）

變形高溫合金

Ni-Al系金屬間化合物

外場作用凝固技術

高溫合金純淨化冶煉技術

高溫合金腐蝕與防護

材料製備計算機模擬

鈦合金研究部

簡介

主要從事新型鈦合金、鈦鋁系金屬間化合物及鈦基複合材料研製工作，重點開展計算模擬輔助、指導下的加工方法-顯微組織-性能關係研究。目前涉及的工藝技術包括：潔淨熔煉、無污染制粉、精密鑄造、熱模鍛造以及棒線絲與板材製備。總體目標是通過發展成分設計-加工工藝控制-近淨成形等環節整體最佳化的先進技術，不斷提供滿足套用要求的輕質高強耐用新材料。研究部主任：楊銳　 副主任：劉羽寅

研究方向

高溫鈦合金:研製能劬在600oC長期穩定使用的鈦合金，以套用於航空發動機高壓壓氣機部件。

結構鈦合金　重點發展具有高損傷容限的中強與高強鈦合金，滿足大型結構使用要求。

鈦鋁金屬間化合物　致力於γ-鈦鋁和正交相合金及其複合材料的設計與加工製造。

形狀記憶合金　在對熱彈性馬氏體與形狀記憶效應深入研究基礎上開發綜合性能優異的管接頭和其它智慧型器件。

鈦基複合材料:發展SiC纖維連續增強鈦基複合材料，重點開發針對典型部件的設計成形一體化技術。

計算與模擬技術　採用分子動力學、相場和有限元等方法開展多層次模擬，深入理解鈦合金的變形行為、顯微組織演化和熱成形特點。

特殊環境材料研究部

簡介

主要從事可用於特殊環境（如低溫、高溫、高壓、臨氫等）材料的研製、高活性材料的真空感應熔煉製備、微重力條件下的凝固過程、特種管材的加工、儲氫合金膜材及氫的純化與分離材料製備等。研製的材料主要套用航空、航天、核電、高鐵以及核工程等領域。研究部先後獲國家科技進步二等獎3項，省部級獎多項。

研究方向

特種合金的研究：主要研究高強度抗氫脆合金、新型減振合金、形狀記憶合金、特種鋁合金及異質材料的連線技術。著重研究氫在材料中的擴散與分布，抗氫性能與相組成、合金元素之間的關係。

特殊工程相關材料：主要研究活性材料純淨化真空感應熔煉和特種鑄造技術。已開發出Ti-Ni形狀記憶合金、LaNi5型儲氫合金和高溫合金的高純淨熔煉技術。研發出了輕質、高性能的Ti-Al基汽車排氣閥。

薄膜貯氫材料：特殊環境中使用的超低平衡壓貯氫薄膜材料及技術。

微重力材料科學研究：利用返回式科學實驗衛星、太空飛船、空間實驗室以及落管等提供的微重力環境，開展微重力條件下合金及複合材料等的凝固與製備研究。

材料製備工藝計算機模擬：主要研究領域為熱加工過程工藝設計與模擬仿真。系統開展熱軋帶鋼組織和性能預報、材料相變模擬和實驗工作。同時與大型企業集團密切合作，開展大型鑄鍛件技術開發。

精密管材研究部

簡介

主要致力於特殊合金精密管材的設計、研發和生產，所涉及的精密管材種類包括不鏽鋼、高溫合金、鋁合金和鈦合金等等。經過多年的持續建設和發展，精密管材研究部有科技人員14名，技術工人38名，精密管材生產車間約5000m2，主要設備有100多台/套，可形成兩條精密管材生產線（見表1、2），年產各類精密管材30～50噸。管材規格最小為φ1mm×0.1mm，最大管材的規格超過φ100mm×10mm。精密管材研究部研製和開發的精密管材主要套用與航空、航天、艦艇和核能等領域。通過自主研發和擇優合理引進，精密管材研究部具備了從真空感應冶煉，管材冷加工，管材常壓、真空、保護氣氛熱處理，管材表面處理、清洗、精密矯直，到各類精密管材標準傷樣管制作，成品管材無損檢測等一系列的精密管材製作和評價體系。

主要研究領域

精密管材短流程技術

管材相關材料的成形技術

核能用管材的研發與生產

高溫合金等特殊合金管材的研發與生產

鋁合金、鋁合金、鎂合金等有色金屬及其合金管材的研發與生產

多品種、小批次精密管材的研發與生產

材料特種製備與加工研究部

研究隊伍

有科研人員20個、聘用人員11人、博士研究生6人，其中研究員4人、副研究員5人、助理研究員11人；

研究部主任：張勁松　副主任：楊永進

研究學科方向

多孔材料、複合材料、含能材料、催化材料、微波加熱及微波電漿技術、焊接技術等多個方向；

國家重大科研課題

1.“九五”國家科技攻關項目“微波催化工程技術研究”，該項目已經突破了關鍵技術，為在“十五”期間進行工業中試奠定了堅實基礎；

2.“十五”國家科技攻關項目“正壓低溫微波電漿裂解天然氣聯產乙炔乙烯新技術研究”和“汽車尾氣電直熱催化淨化技術”，此兩項目已經進入工業化試驗階段；

3.“十一五”“863”重點項目“化工過程強化技術研究”和“天然氣現場制氫技術研究”，該兩項目均以進入工業中試；部委創新項目“高含能貯氫合金燃燒劑研究”的研究成果已列入正在制定的國家專項；

4. 部委“泡沫碳化矽陶瓷鋁裝甲材料研製”項目已列入工程化計畫。

論文及專利

在這些項目的執行過程中，發明了“反應熔滲燒結” 、“微波複合常規直流高壓電漿”等核心技術，取得授權發明專利45項，在國內外著名學術雜誌上發表文章50餘篇。

材料表面工程研究部

簡介

主要從事材料表面強化和功能改性、利用表面技術製備新型材料和器件，以及它們在特殊環境中的工程套用和性能評價等方面的研究工作。

研究部主任：孫超

研究方向

1. 薄膜與塗層沉積、生長、性能：利用物理氣相沉積和化學氣相沉積等多種技術，製備防護塗層、功能薄膜、生物活性薄膜和多功能複合膜，研究薄膜生長機理、顯微組織與性能關係、退化機制、性能評價等套用基礎和工程套用問題。

2. 薄膜與塗層套用技術：結合 各種製備技術，包括磁控濺射、電弧離子鍍、冷氣動力噴塗、爆炸噴塗、超音速火焰噴塗、等離子噴塗、靜電噴塗、電化學與化學方法、及氣體氮化和氫化技術，研發高性能耐腐蝕塗層、抗磨損塗層、複合硬質多層膜、金剛石膜、抗熱腐蝕塗層、熱障塗層、電磁功能薄膜、透明導電膜、生物活性鈦合金植入材料等；開展超音速顆粒轟擊表面納米化技術研究；研製新型塗層製備設備，提供工程材料表面防護的技術。

專用材料與器件研究部

簡介

是一個綜合性的研究部門，涉及金屬、無機非金屬、複合材料等多種材料及器件的研究與開發，承擔多項國家、地方和企業的研究課題，並與工業界保持有密切的合作關係。

研究部主任：楊柯 副主任：李曙

部分課題組

生物醫用材料與器件課題組

先進鋼鐵結構材料課題組

儲氫合金及套用課題組

空間環境器件與材料摩擦學

塑性加工先進技術課題組

生物醫用金屬材料課題組

研發中心技術支撐部

立足於瀋陽先進材料研究發展中心的技術支撐同時為全所的科研工作提供技術服務。根據設備類型設立結構分析及樣品製備，熱物性測試分析，力學性能測試分析、材料熱力模擬以及特種製備五個服務方向，有專業技術人員10名，其中博士4人，碩士4人，本科2人。具有高級專業技術職稱的3人。研發中心技術支撐部有儀器設備22台（套），包括綜合熱分析儀及連用的質譜儀，差示掃描量熱儀，雷射熱導儀，熱膨脹儀；掃描電子顯微鏡（配備能譜儀，背散射衍射儀），金相顯微鏡，體視顯微鏡，表面形貌分析儀；電子萬能試驗機，低周疲勞試驗機，高頻疲勞試驗機，旋轉彎曲疲勞試驗機，熱機械疲勞試驗機，環境疲勞試驗機，全自動顯微硬度計，高溫模量儀；金相製備系統，雙噴減薄儀，離子減薄儀；多功能雷射加工中心；光學懸浮加熱定向單晶製備裝置；Gleeble3800熱模擬試驗機。